Estudo apoia Teoria da Relatividade

Em primeiro lugar: O que é a Teoria da Relatividade?

A teoria da relatividade de Einstein, publicada em 1916, propunha que a gravidade funcionasse em grandes escalas porque a matéria distorce o padrão do tempo e do espaço. É esta noção que tem sido utilizada sucessivamente para explicar, por exemplo, as pequenas alterações de órbita de Mercúrio em torno do Sol, que a teoria da gravidade de Newton não conseguia explicar.

Com base na teoria da relatividade, os cientistas acreditam que a matéria negra existe porque os mesmos objectos cósmicos comportam-se como se tivessem mais massa do que podemos observar.

Uma equipa descobriu que as galáxias, localizadas a mais de 3.5 mil milhões de anos-luz da Terra, são agrupadas precisamente do mesmo modo que a teoria da relatividade pressupunha.

“A partir das posições das galáxias, podemos afirmar o modo como estão agrupadas. Isto dá-nos informações sobre como actua a gravidade, porque o que a gravidade faz é pôr os objectos juntos”, afirmou Reinabelle Reys, da Universidade de Princeton.

Ao combinar as medidas de aglomeração das galáxias com outras propriedades tais como os movimentos de umas em relação às outras e a forma como se relacionam com a luz, a equipa norte-americana calcularam o EG − a quantidade física usada quando se observa objectos em que são esperadas interacções.

A relatividade geral prevê que o EG seja de 0.4. O EG medido neste estudo era de 0.39. 

Marta Ferreira

Simulação Quântica de uma partícula relativista

Investigadores do Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica (IQOQI) em Innsbruck, na Áustria, utilizaram um ião de cálcio para estimular uma partícula quântica relativista, demonstrando um fenómeno que nunca tinha sido observado antes: o Zitterbewegung. Os resultados desta observação foram publicados na mais recente edição da revista Nature.

Na década de 1920, a mecânica quântica já tinha sido estabelecida e, em 1928, o físico britânico Paul Dirac mostrou que esta teoria se podia unir a uma teoria relativista de Albert Einstein. A equação de Dirac é na verdade a base para inumeras ideias inovadoras, como por exemplo, a previsão de que cada partícula tem uma anti-partícula (anti-matéria).

Em 1930, como resultado da análise da equação de Dirac, Erwin Schrödinger postulou a existência de um movimento denominado Zitterbewegung: uma espécie de movimento flutuante de uma partícula relativista.

Actualmente, é possível a realização de simulações quânticas. Sendo assim, os físicos da IQOQI isolaram e arrefeceram um ião de calcio e, neste estado bem definido, um laser sobrepôs o estado da partícula e o estado da partícula relativista a ser simulado.


" Este sistema quântico foi ajustado para se comportar como uma partícula quântica relativista livre que segue as leis da equação de Dirac" explica Rene Gerritsma, o principal autor do trabalho publicado na Nature. "Conseguimos também,  através de medições, observar o efeito de Zitterbewegung e determinar a probabilidade da distribuição de uma particula" (Gerritsma).

Devido ao nível extremamente elevado de controlo sobre a física de partículas, os cientistas foram ainda capazes de modificar a massa de um objecto simulando anti-matéria.

Rui Lopes